Pacifico tropical de México

Cepeda-Morales Jushiro²; Soto-Mardones Luis ⁵; Rivera-Caicedo Juan P.³; Inda-Díaz Emilio ²; Hernández-Almeida Oscar²; Romero-Bañuelos Carlos²; Romero-Rodríguez Deisy¹ y Domínguez-Hernández Gerardine¹

1Posgrado en Ciencias Biológico Agropecuarias, Unidad Académica de Agricultura, Universidad Autónoma de Nayarit, Ciudad de la Cultura Amado Nervo, CP. 63155. Tepic, Nayarit.

2Universidad Autónoma de Nayarit, Ciencias Biológicas, Agropecuarias y Pesqueras, Km. 9 Carretera Tepic-Compostela, Xalisco, Nayarit, México 63780.

3CONACyT-UAN, Secretaría de Investigación y Posgrado, Universidad Autónoma de Nayarit, Ciudad de la Cultura Amado Nervo, CP.

63155, Tepic, Nayarit.

5Facultad de Ciencias, Departamento de Física, Universidad de Bío-Bío, Av. Collao 1202, casilla 5-C, CP. 4081112. Concepción, Chile.

Autor para correspondencia: jushiro.cepeda@uan.edu.mx

Resumen

Se analizó la variabilidad espacio-temporal de la biomasa del fitoplancton, estimada a partir de datos mensuales promediados de nivel L2, de clorofila satelital (Chlo) de los sensores MODIS (Aqua y Terra) desde 2003 a 2017 para la costa del límite norte del Pacifico Oriental Tropical. Las condiciones oceanográficas se analizaron basados en los datos de Temperatura Superficial del Mar (SST) de alta resolución del proyecto GHRSST, el esfuerzo del viento calculado con datos de las componentes zonal y meridional del producto CCMP, y con datos de precipitación y caudal de los ríos Santiago, San Pedro, Acaponeta y Cañas que desembocan en el borde costero del área de estudio. Las series temporales fueron analizadas a través de diagramas Hovmöller y análisis de varianzas con Funciones Empíricas Ortogonales (EOF). Se observó una marcada señal semianual en la concentración de Chlo a lo largo de la costa, que en el promedio anual el primer máximo tuvo 5.0 mg m^-3 durante invierno-primavera y el segundo llegó a 6.5 mg m^-3 y se presentódurante verano-otoño. La franja más costera (10 km), en los valores climatológicos, se caracterizó por mantener en promedio alta producción del fitoplancton (3.0 a 15.0 mg m^-3) a lo largo del año, con máximos valores asociados a las desembocaduras de los ríos, de los cuales el río Santiago presentó los mayores valores de Chlo (20.0 mg m^-3). Las condiciones oceanográficas definidas por la SST presentaron un marcado ciclo anual, con un periodo frío (23 a 24 ^oC) entre diciembre a abril, seguido de un periodo cálido (30 a 31 ^oC) durante julio a octubre; complementariamente, el patrón estacional del esfuerzo del viento presentó vientos favorables a surgencias costeras durante el periodo frío, y bajos durante el periodo cálido. El patrón semianual evaluado con EOF controla el 70 % de la variabilidad de la Chlo en la franja costera, que responde durante invierno-primavera a condiciones favorable a surgencias costeras, mientras que durante el periodo verano-otoño las altas concentraciones observadas son producto de la influencia de los ríos. Estos resultados resaltan la importancia de la interacción océano - continente para mantener la producción biológica de los ecosistemas costeros siendo las cuencas hidrográficas fuentes importantes de nutrientes para sostener una alta producción en periodos cálidos.

Palabras clave: surgencias; clorofila a.

2.42 Variaciones espacio-temporales de fitoplancton en un estero de Nayarit

Estrada-Gutiérrez Kathie Monserrat¹, Hurtado-Oliva Miguel Ángel² y Hernández-Almeida Oscar Ubisha³

1Programa de Doctorado en Ciencias Biológico Agropecuarias, Área de Ciencias Pesqueras, Universidad Autónoma de Nayarit, Unidad Académica de Agricultura.

2Facultad de Ciencias del Mar, Universidad Autónoma de Sinaloa.

3Laboratorio de Oceanografía Biológica, Secretaria de Investigación y Posgrado, Universidad Autónoma de Nayarit, Posgrado en Ciencias Biológico Agropecuarias.

Resumen

El fitoplancton es un elemento biológico en ecosistemas acuáticos. Las microalgas que lo conforman cambian en escalas de espacio y tiempo debido a las características abióticas del agua. El objetivo fue determinar las variaciones espacio-temporales del fitoplancton en un estero de Nayarit. Mensualmente, agosto de 2017 a agosto de 2018 se obtuvieron muestras de agua de tres sitios (inferior, medio y superior) del estero Pozo Chino. Las microalgas se identificaron a partir de su composición pigmentaria mediante cromatografía líquida de alta precisión (HPLC). Para la identificación y cuantificación se consideró el tiempo de retención, su espectro de absorción y curvas de calibración de estándares. La comparación espacial y temporal de la composición pigmentaria se realizó a través de un análisis de varianza de una vía. La concentración de clorofila-a mostró un gradiente positivo desde el sitio inferior (2.0±0.1 mg/m³)hacía el superior (2.5±0.1 mg/m³); además se incrementó en la temporada de lluvias (2.4-3.0 mg/m³) y disminuyó en la de secas (1.8-2.1 mg/m³). La concentración de fucoxantina (diatomeas) fue mayor en el sitio inferior (0.2 mg/m³) respecto a los otros sitios. La fucoxantina y luteína (algas verdes) presentaron una correlación inversa en todos los sitios (inferior, r=-0.5; medio, r=-0.7; superior, r=-0.5).

Finalmente, la fucoxantina y peridinina (dinoflagelados) mostraron una correlación positiva (r=0.5, P<0.01) en el sitio superior. El fitoplancton del estero Pozo Chino responde a un gradiente ambiental generado por lluvias, así, diatomeas y algas verdes dominan en la época de lluvias, y diatomeas y dinoflagelados en la época de secas.

Palabras claves: microalgas; asociaciones; composición pigmentaria; Pozo Chino.

PROGRAMA MEXICANO DEL CARBONO

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2.43 Distribución espacial de larvas de peces en un frente sobre cuenca San Blas durante el invierno de 2017

García-Portugal I.¹; Inda-Díaz E. A.²; Cepeda-Morales J. ³; Romero-Bañuelos C.⁴ y Hernández-Almeida Oscar U.¹

1Programa de Biología. Universidad de Nayarit. Xalisco, Nayarit. 63780. México.

2Laboratorio de Oceanografía Biológica. Universidad de Nayarit. Tepic, Nayarit. 63000. México.

3Laboratorio de Percepción Remota Satelital. CENIT2. Universidad de Nayarit. Tepic, Nayarit. 63173. México.

4Laboratorio de Toxicología Ambiental. Universidad de Nayarit. Tepic, Nayarit. México.

Resumen

Las larvas de la mayoría de las especies de peces forman parte del plancton durante ésta fase, el cual son más vulnerables ya que no han desarrollado completamente sus estructuras, por lo que es importante el transporte o retención por procesos hidrográficos que los mantengan hábitats con requerimientos necesarios para su desarrollo y sobrevivencia. Estas estructuras hidrográficas retienen material suspendido debido a la diferencia de densidad a cada lado del frente. El objetivo de este trabajo fue describir las asociaciones de larvas de peces y la estructura física de un frente sobre cuenca San Blas, en la boca del Golfo de California, durante el invierno de 2017. El área de estudio se localiza en la plataforma continental Nayarita del Pacífico Central Mexicano. Los datos se obtuvieron a bordo del B/O Don Emilio M. González de la UAN. Para obtener las muestras de zooplancton en cada estación se realizaron arrastres superficiales de 5 min a 2 nudos de velocidad, y lances verticales con la embarcación a garete donde se bajaba la red hasta 250 m y subía aproximadamente a 1.5 m/s. Ambos lances realizados con red de 500 µm de luz de malla y 60 cm de diámetro, un flujómetro colocado en la boca para calcular el volumen de agua filtrado. Las variables físico-químicas se registraron a través de lances CTD (Sea Bird911plus), se realizaron perfiles verticales de variables físicas y se construyeron transectos verticales. Se midió la biomasa de zooplancton mediante la técnica del volumen desplazado, se separaron y cuantificaron las larvas de peces, y fueron identificadas al mínimo nivel taxonómico posible. La abundancia de larvas fue estandarizada a 10 m² y los datos fueron transformados (raíz cuarta), se calculó una matriz triangular de similitud con el índice de Bray-Curtis. Se realizó un análisis de agrupamiento (Cluster) de ligadura completa, y se aplicó la prueba SIMPROF para determinar si existieron diferencias significativas. Para describir que especies contribuyeron en mayor porcentaje a cada grupo o qué especies separaron los diferentes grupos, se realizó un análisis SIMPER. Para determinar la distribución espacial de las asociaciones fueron superpuestos los transectos verticales a los datos de biomasa de zooplancton, abundancia de larvas y asociaciones. Se identificaron un total de 681 larvas de 28 especies pertenecientes a 21 familias. Seis familias contribuyeron al 95% de la abundancia relativa de las larvas. Se separaron cuatro grupos de estaciones (asociaciones) estadísticamente significativos, los más distantes entre sí, “Oceánico” y “Pluma” distribuidos en zonas homónimas, mientras que los grupos

“Transición” y “Frente” distribuidos en la zona de transición entre la pluma y el frente. La máxima abundancia superficial como vertical, se registraron sobre el frente permanente, lo que indica que es una estructura hidrográfica de importancia biológica debido a que está presente todo el año representa un hábitat adecuado para el desarrollo larvario.

Palabras clave: San Blas; larvas; abundancia.

2.44 Estructura del zooplancton sobre un transecto costa-océano sobre la plataforma continental de Nayarit

González-Castillo Irán¹; Cepeda-Morales Jushiro²; Inda-Díaz Emilio³ y Bernal-Jaspeado Tamara¹

1Programa de Biología, Unidad Académica de Agricultura. Universidad Autónoma de Nayarit.

2Laboratorio de Percepción Remota Satelital, CENIT2. Universidad Autónoma de Nayarit.

3Laboratorio de Oceanografía Biológica. Universidad Autónoma de Nayarit.

Resumen

La Plataforma Continental de Nayarit se localiza en el Pacífico Tropical-Central Mexicano y se considera una región transicional. Debido al dinamismo de sus procesos físicos, químicos y biológicos, la zona se ha descrito como un área de gran complejidad. La zona está influenciada por aportes de agua continental que transporta nutrientes que benefician a las comunidades biológicas como el zooplancton, mismo que es un importante bioindicador de las condiciones hidrográficas, además de ser de gran interés económico al ser el potencial productivo de los ecosistemas marinos. Por lo anterior, el objetivo del presente estudio fue describir la composición zooplanctónica sobre un transecto al sur de la Plataforma Continental de Nayarit durante mayo del 2017 y 2018, esperando encontrar mayor riqueza de taxones cerca de la zona oceánica y mayor abundancia en la zona nerítica.

Se realizaron dos cruceros oceanográficos (LO01 y LO02 -Línea Oceánica) en los veranos de 2017 y 2018. Se definió un transecto de 120 km de longitud con doce estaciones, desde la zona nerítica hacia la oceánica. Para obtener el material biológico se realizaron arrastres superficiales y verticales con una red cónica de 50 cm de diámetro, 250 cm de largo y 500 µm de luz de malla. Se identificaron en laboratorio los morfogrupos de zooplancton presentes. En general, se encontró una mayor abundancia en la zona nerítica, los grupos más abundantes en ambos muestreos fueron los cladóceros y copépodos, seguidos de los quetognatos. Los platelmintos se encontraron solo en la zona costera, mientras que los cefalópodos solo en la zona oceánica. La similitud en los resultados de la riqueza y abundancia de grupos de zooplancton en las estaciones cercanas a la costa en ambos años, sugiere que puede deberse al carácter somero de la zona, donde las descargas de aguas continentales y la resuspensión de sedimento por vientos y marea representan un mayor aporte de nutrientes a la columna de agua. Debido a que los muestreos se realizaron en la misma época, podrían encontrarse cambios en estructura comunitaria del zooplancton al comparar entre distintas estaciones. Por lo tanto, continuar con el estudio de las comunidades zooplanctónicas en diferentes estaciones, y a una escala interanual mayor es crucial para conocer los cambios en su estructura en la región.

Palabras claves: abundancia relativa; riqueza; morfogrupos; Golfo de California.

PROGRAMA MEXICANO DEL CARBONO

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2.45 Estructura comunitaria de larvas de peces en diferentes ambientes marinos en la costa de Nayarit

Paniagua-Herrera Javier¹; Inda-Díaz Emilio A.²; Jiménez-Rosenberg S. P. A.³; Romero-Bañuelos C. A.⁴ y Cepeda-Morales J.⁵

1Estudiante del Programa de Maestría en Ciencias Biológico Agropecuarias. Universidad Autónoma de Nayarit.

2Laboratorio de Oceanografía Biológica. Universidad Autónoma de Nayarit.

3Departamento de Plancton y Ecología Marina. Instituto Politécnico Nacional.

4Laboratorio de Toxicología Ambiental. Universidad Autónoma de Nayarit.

5Laboratorio de Percepción Remota Satelital de Ecosistemas Costeros y Oceánicos. Centro Nayarita de Innovación y Transferencia de Tecnología.

Las plumas de río son estructuras hidrográficas que además de funcionar como barreras físicas efectivas al contener la dispersión hacia la zona oceánica y retener el agua dulce o salobre vertida por los ríos, destacan como sistemas altamente productivos. Estas estructuras concentran gran cantidad de organismos planctónicos y una alta riqueza de larvas de peces, por lo que son considerados como sitios importantes de crianza. En el pacífico central mexicano, en la zona costera frente a Nayarit, existe un desconocimiento sobre el papel que desempeñan los frentes y zonas insulares en las primeras fases del ciclo de vida de los peces. El objetivo de este trabajo fue determinar la estructura comunitaria de las larvas de peces y su relación con los ambientes sobre la zona de influencia de la pluma del río Santiago, y compararla con la de Isla Isabel, Isla del Coral e Islas Marietas en la costa de Nayarit al final del estiaje del 2017. Los datos hidrográficos y biológicos fueron obtenidos en la campaña oceanográfica PROFRENTES-02 y en muestreos en las Islas durante Junio 2017. Los parámetros físicos fueron obtenidos mediante lances de CTD. Para la obtención del material biológico se realizaron arrastres superficiales con redes cónicas de 50cm de diámetro y luz de malla de 500 µm. Se estandarizaron las larvas a 10m² y se generaron mapas de distribución espacial de las variables físicas y biológicas del área de estudio. Se distinguió la presencia de dos masas de agua STW, StSsW y Agua transicional.

Además de cuatro ambientes sobre la zona de influencia de la pluma del río Santiago con base en salinidad, turbidez y estratificación principalmente. La mayor concentración de biovolumen de zooplancton fue registrada cerca de la desembocadura del río durante la noche. Se registraron un total de 78 taxones pertenecientes a 28 familias, de las cuales 10 son de interés pesquero. La abundancia de larvas de peces fue similar en todas las estaciones durante el día y mostró valores bajos (1-7 larvas 10 m²). Durante la noche, la abundancia de larvas sobre el frente fue mayor (8-47 larvas 10 m²). Las islas presentaron los valores más bajos de abundancia de larvas (1 larva 10m²). Fueron identificadas cinco asociaciones de larvas de peces en el estudio, una distribuida en las Islas, una dentro de la pluma, otra fuera de la pluma, otra transicional, y otra oceánica. La distribución espacial de las asociaciones se relacionó con los ambientes marinos presentes. La zona de influencia de la pluma del río Santiago constituye un sitio de importancia en la presencia de larvas de peces, entre las que se incluyen especies de interés pesquero. Los datos hidrográficos y biológicos muestran una alta variabilidad espacial de ambientes y larvas de peces en el área de estudio.

Palabras clave: Nayarit; río Santiago; pluma de río; frente; Islas; larvas de peces.

Sección 3

B ^ioEnErgía

PROGRAMA MEXICANO DEL CARBONO 88

3.1. Análisis de ciclo de vida de la revalorización de glicerina cruda en biodiésel usando levaduras oleaginosas en México

Sacramento-Rivero Julio C.¹; Chikani-Cabrera Karla D.¹; Niehus Xochitl²; Casas-Godoy Leticia³ y Sandoval Georgina²

1Facultad de Ingeniería Química, Universidad Autónoma de Yucatán, Periférico Norte kilómetro 33.5 Tablaje Catastral 13615 Chuburná de Hidalgo Inn, CP. 97203, Mérida, Yucatán, México.

2Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco, A.C. (CIATEJ). Av. Normalistas 800, CP 44270, Guadalajara, Jalisco, México.

3Cátedras CONACYT- Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco, A.C. (CIATEJ). Av.

Normalistas 800, CP 44270, Guadalajara, Jalisco, México.

Autor para correspondencia: julio.sacramento@correo.uady.mx

Resumen

La producción de biodiésel en México actualmente es a partir de aceite de cocina usado (ACU). Un reto que enfrentan las empresas productoras es la colocación de la glicerina cruda, ya que como sub-producto sin purificar tiene una sobreoferta. Puesto que su purificación trae desafíos económicos a escalas pequeñas, como la de la mayoría de las compañías mexicanas, el presente trabajo analizó la estrategia de su re-utilización como fuente de sustrato para la obtención de lípidos de Yarrowia lipolytica y posteriormente transformarlos a biodiésel. Usando datos experimentales a nivel laboratorio para el proceso de fermentación de la levadura y datos recabados de la industria de producción de biodiésel, en este trabajo se presenta una estimación del potencial de la producción añadida de biodiésel usando esta tecnología y sus posibles beneficios ambientales en el ciclo de vida. Como resultado principal, se determinó que, cuando se recicla la glicerina cruda para generar lípidos, la producción de biodiésel puede incrementar en un 1.7%, y la mitigación con respecto al diésel fósil del potencial de calentamiento global y de toxicidad humana es de 38% y 70%, respectivamente.

Palabras clave: glicerol; levaduras; SCO; bioenergía.

3.2. Posibilidad de utilizar biogás de vertederos en celdas de combustible SOFC

Alvarado-Flores José Juan¹; Ávalos-Rodríguez María Liliana²; Rutiaga-Quiñones José Guadalupe¹;

3Espino-Valencia Jaime y Alcaraz-Vera Jorge Víctor⁴

1Facultad de Ingeniería en Tecnología de la Madera, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Santiago Tapia 403, CP 58030, Morelia, Michoacán, México.

2Centro de Investigación en Geografía Ambiental, Universidad Nacional Autónoma de México. Antigua Carretera a Pátzcuaro No. 8701, C.P. 58190, Morelia, Michoacán, México.

3Facultad de Ingeniería Química, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Santiago Tapia 403, CP 58030, Morelia, Michoacán, México.

4Instituto de Investigaciones Económicas y Empresariales, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Santiago Tapia 403, CP 58030, Morelia, Michoacán, México.

Autor para correspondencia: doctor.ambientalista@gmail.com

Resumen

Múltiples estudios indican la posibilidad de utilizar la biomasa para solventar las necesidades energéticas y sustituir la tecnología convencional proveniente de fuentes fósiles. Una de las fuentes de biomasa son los residuos sólidos que por sus características representan más que un riesgo o peligro para la sociedad y el ambiente. En México, es considerable la generación de residuos provenientes del sector urbano, industrial, agrícola, ganadero y forestal. En este sentido, el objetivo de la investigación es proponer el uso del biogás a partir de la generación de residuos en Morelia, Michoacán, bajo el argumento de que, en Morelia, se generan aproximadamente 1550 toneladas diarias con componentes energéticos como el gas metano y dióxido de carbono, que harían factible su uso en Celdas de Combustible con especial énfasis en el tipo de óxidos sólido de temperatura intermedia (SOFC-IT), debido a que en los rellenos sanitarios existe una estimación de emisiones de metano del 45.6% y de Bióxido de Carbono del 32.4% y considerando que solo la emisión de metano, a tres metros de profundidad, es aproximadamente de 285.76 m³/hr y de 2 503 270 m³/año, sería posible producir suficiente energía eléctrica durante un año para abastecer a una gran parte de la población en Morelia través de una celda SOFC-IT. Lo anterior atiende la problemática de contaminación de los suelos y de los mantos acuíferos por residuos y propone una alternativa energética viable, a partir del uso del biogás con elevada eficiencia energética y bajo impacto ambiental.

Palabras clave: celda de combustible; biogás; vertedero; energía renovable.

PROGRAMA MEXICANO DEL CARBONO 90

3.3. El papel de los bioenergéticos en la mitigación de las emisiones de carbono

Martínez-Bravo René David¹

1Instituto de Investigaciones en Ecosistemas y Sustentabilidad, UNAM Campus Morelia, México.

Autor para correspondencia: redamar@cieco.unam.mx

Resumen

La bioenergía es la fuente de energía renovable con una relación estrecha con el ciclo del carbono, por lo que se considera como una opción de mitigación del cambio climático global. La biomasa puede transformarse en bioenergéticos sólidos, líquidos y gaseosos. Las fuentes de biomasa para producirlos son los residuos de los aprovechamientos forestales, los de aserrío, los agrícolas, los pecuarios y los sólidos urbanos; también se puede generar bioenergéticos de plantaciones y de cultivos dedicados. La participación actual de la bioenergía en el mix energético de México es de 4.2% representada por leña y bagazo de caña, sin embargo, podría incrementar y convertirse en un caso real de mitigación de bióxido de carbono en los sectores doméstico e industrial. Los escenarios plantean que existe materia prima suficiente a nivel nacional para generar entre 1135 y 1923 PJ año^-1 lo alcanza una mitigación de 25

La bioenergía es la fuente de energía renovable con una relación estrecha con el ciclo del carbono, por lo que se considera como una opción de mitigación del cambio climático global. La biomasa puede transformarse en bioenergéticos sólidos, líquidos y gaseosos. Las fuentes de biomasa para producirlos son los residuos de los aprovechamientos forestales, los de aserrío, los agrícolas, los pecuarios y los sólidos urbanos; también se puede generar bioenergéticos de plantaciones y de cultivos dedicados. La participación actual de la bioenergía en el mix energético de México es de 4.2% representada por leña y bagazo de caña, sin embargo, podría incrementar y convertirse en un caso real de mitigación de bióxido de carbono en los sectores doméstico e industrial. Los escenarios plantean que existe materia prima suficiente a nivel nacional para generar entre 1135 y 1923 PJ año^-1 lo alcanza una mitigación de 25

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